DEFINICIÓN

El término energía eólica describe el proceso por el

cual el viento se utiliza para generar energía mecánica

o electricidad, es decir, las turbinas eólicas convierten

la energía cinética del viento en energía mecánica.

Esta energía mecánica se puede utilizar para tareas

específicas (como bombear agua) o un generador

puede convertir esta energía mecánica en electricidad.

RESEÑA HISTORICA

El hombre usa por primera vez la energía eólica alrededor del año

3000 A.C, para propulsar velas de barcos.

Los primeros molinos conocidos son los de Seistan, del siglo VII

El 1400, el papa celestino III reclama La propiedad del viento

En 1854 Halladay introduce el molino de viento como uno de los

símbolos de las granjas americanas.

En 1888 Brush construye la que se cree es la primera turbina

eólica para generación eléctrica, mejorada luego por Poul La cour

El primer molino de grandes dimensiones fue creada el 1945

Una turbina eólica o turbina de viento es una turbina accionada por

la energía eólica. Se trata de una turbo máquina motora que

intercambia cantidad de movimiento con el viento, haciendo girar un

rotor. La energía mecánica del eje del rotor puede ser aprovechada

para diversas aplicaciones como moler, en el caso de los molinos de

viento; bombear agua, en el caso de las Aero bombas; o para la

generación de energía eléctrica, en los aerogeneradores.

Las turbinas eólicas se clasifican, según la orientación del eje del

rotor, en verticales y horizontales.

TURBINAS EOLICAS

Está acoplado al eje de baja velocidad del aerogenerador;

En los aerogeneradores, es una pieza muy importante. En

su interior se encuentran los elementos que permiten el

cambio de paso (ángulo de incidencia del viento sobre la

pala) o pitch, en cuyas versiones más modernas se

encuentran los cilindros hidráulicos(cilindros de pitch),

actuadores eléctricos o hidráulicos que son elementos

físicos que permiten el giro entre 0º

BUJE DEL ROTOR

GÓNDOLA

Contiene los componentes clave del

aerogenerador, incluyendo el multiplicador

y el generador eléctrico. El personal de

servicio puede entrar en la góndola desde

la torre de la turbina. A la izquierda de la

góndola tenemos el rotor del

aerogenerador, es decir, las palas y el buje.

PARTES DE LA GÓNDOLA

• Soporte de la turbina: Este rotor esta conectado el eje principal que gira dentro de la góndola.

• Multiplicador de velocidad: Es un rotor magnético dentro de bucles de alambre de cobre que los electrones al fluir, crea energía eléctrica.

• Generador eléctrico: Incrementa la generación de electricidad de 690 voltios a 3 400 voltios.

• Anemómetro: Mide la velocidad del viento y su dirección.

• Motor de orientación: Monitoriza las condiciones del aerogenerador y que controla el mecanismo de orientación.

DIRECCIÓN DE LOS VIENTOS DOMINANTES

Las direcciones dominantes del viento son importantes para el emplazamiento de un

aerogenerador, ya que obviamente queremos situarlo en un lugar en el que haya el mínimo

número de obstáculos posibles para las direcciones dominantes del viento.

VARIACIÓN DEL VIENTO A ESCALA GLOBAL

AEROGENERADORES - NÚMERO DE TURBINAS

• ¿Porqué no un numero par de palas?

• Por la estabilidad de las turbinas; Un rotor con un número

impar de palas (y como mínimo tres palas) puede ser

considerado como un disco ala hora de calcular las

propiedades dinámicas de la máquina.

• Aunque el coste es mayor a una bipala, su velocidad de

giro no debe ser incrementada.

OPTIMIZACIÓN DE AEROGENERADORES

• Si se acopla un gran rotor a un generador pequeño, se

estará produciendo electricidad durante una gran cantidad

de horas al año, pero sólo se capturará una pequeña parte

del contenido energético del viento a altas velocidades de

viento. Por otro lado, un generador grande será muy

eficiente a altas velocidades de viento, pero incapaz de

girar a bajas velocidades.

• Alto• Libre de obstáculos

INSTALACION

EFECTOS ACELERADORES-EFECTO TUNEL

• Efecto túnel: Se puede dar entre dos

edificios altos, o en un paso estrecho

entre montañas.

• La velocidad del viento puede alcanzar

los 9 m/s

• Debemos tener en cuenta que las

colinas, no sean muy accidentadas.

EFECTOS ACELERADORES-EFECTO COLINA

• Consiste, en que el viento empieza a

inclinarse algún tiempo antes de alcanzar

la colina, debido a que en realidad la zona

de altas presiones se extiende hasta una

distancia considerable enfrente de la

colina. También se dará cuenta de que el

viento se hace muy irregular una vez

pasa a través del rotor del aerogenerador.

TIPOS DE AEROGENERADORES

• Darrieus (1931) – Efficiencia max: ∼40%

• Savonius (1922) - Eficiencia max: ∼20%

• Eficiencia max: 53%

COMPARACIÓN

HORIZONTAL VERTICAL

ENERGIA EOLICA

TURBINAS DE EJE VERTICAL

No se necesita una torre de estructura poderosa. Como las palas del rotor son verticales no se necesita orientación

al viento, y funcionan aún cuando este cambia de dirección rápidamente.

Pueden tomar ventaja de aquellas irregularidades del terreno que incrementan la velocidad del viento.

Necesitan una menor velocidad del viento para empezar a girar. Son menos propensas a romperse con vientos fuertes. Son fácilmente evitadas por los pájaro

La mayoría de las turbinas verticales producen energía al 50% de la eficiencia de las turbinas horizontales.

No toman ventaja de los vientos fuertes de mayor altura.

VENTAJAS

DESVENTAJAS

Precio Competitivo:

Los aerogeneradores Aeolos ofrecen precios competitivos a través de

nuestro aprovisionamiento global y ensamblaje de bajo costo.

Tratamos de proporcionar sistemas de aerogeneradores más

confiables con costos más bajos.

Más Eficiencia:

Eficiencia de generador: >0.96. Sistema de control PLC mantendrá la

máxima salida anual en la misma velocidad promedio del viento. Esto

reducirá el tiempo de retorno de su inversión de 3-5 años.

Garantía y Soporte:

Garantía estándar de 5 años, el soporte será brindado directamente

por el equipo de ingenieros de Aeolos o por su distribuidor más

cercano.

CONFIABILIDAD Y SEGURIDAD

ENERGIA EOLICA

HORIZONTAL

Área del Rotor (A)

Densidad del Aire (ρ)

Velocidad del Viento (V)

Potencia del Viento = ½ρAV3

• Enercon 126: • Potencia 7.5MW, • Diametro Rotor

127m, • Altura 198m • Precio: 11 Mio. €

A = π r2

POTENCIA

SISTEMAS EÓLICOS DOMÉSTICOS

• Debemos de tener en cuenta el tipo de turbina que se quiere instalar

sabiendo que para instalaciones domesticas e industriales se encuentran en

el rango de 20 a 50KW.

• Debemos saber si la velocidad del viento es la adecuada para hacer operar

la turbina.

• El sitio en que se hará la instalación debe de estar despejado de los árboles

colindantes y observar si será afectado con algún edificio.

• Como la energía eólica no se puede almacenar para su uso posterior se

debe realizar las medidas de al velocidad del viento pues así nos

proporcionará la potencia que genera el molino.  En general será suficiente

con una media anual de 4 m/s, pero cuanto mayor sea la velocidad mejor

ENERGIA EOLICA

en el PERU

En el Perú el uso de esta energía no es ajeno y ya se le está dando la debida

importancia en busca de contribuir con el medio ambiente y reducir costos. Se

ha visto como campesinos extraen agua del subsuelo utilizando la energía del

viento. La costa peruana cuenta con un importante potencial eólico; donde se

llega alcanzar velocidades promedio de 8 m/s como en Malabrigo (La Libertad),

San Juan de Marcona y Paracas en Ica. Estos valores son suficientes para atraer

inversión en proyectos y garantizar su rentabilidad. En Malabrigo se ha

instalado un aerogenerador de 250 KW en 1996 con una eficiencia del 36 % y

en San Juan de Marcona (Ica) un aerogenerador de inducción de 450KW en

1999.

ENERGIA EÓLICA EN EL PERÚ

En 1989, Electroperú S.A. inició los estudios de investigación de energía

eólica en el litoral del Perú definiendo la potencialidad eólica en Puerto

Malabrigo (Puerto Malabrigo, Distrito Razuri, Provincia Ascope,

Departamento de La Libertad), San Nicolás y San Juan de Marcona

(Departamento de Ica).

En 1996 la Dirección Ejecutiva de Proyectos del Ministerio de Energía y

Minas implementó los proyectos piloto de Malabrigo de 250 kW, y en 1999

el proyecto piloto San Juan de Marcona de 450 kW. Posteriormente ambos

proyectos fueron transferidos a ADINELSA el año 2000, para ser

administrados comercialmente y proceder a la actualización de la

información y análisis que debe realizarse para la obtención del potencial

eólico, sus tendencias, y las perspectivas actuales y futuras para su

desarrollo.

ENERGIA EÓLICA EN PUERTO MALABRIGO

El Perú es un país que cuenta con un potencial no aprovechado de energía eólica

calculado en 57 257 MW (BOCANEGRA 2003). Las altas velocidades que alcanzan los vientos en la

costa norte y sur del Perú señalan a estos lugares como zonas de alto potencial eólico para la

generación de electricidad (MINEM 2001), sin embargo no se cuenta con un mapa eólico detallado

que permita ubicar zonas rurales específicas donde los vientos alcancen grandes velocidades.

EÓLICAS PARA LAS ZONAS RURALES DEL PERÚ

Mapa eólico a 100m del suelo – velocidad promedia

•Velocidad alta en la cosa

•Velocidad alta en la alta montaña

•hasta 9m/s (=36 km/h)

•Potencia en la altura menor

•Fuera de la costa el viento no es constante

A continuación se detalla los valores de velocidad promedio en los distintos departamentos a fin de ubicar en que zonas sería beneficiosa la instalación de aerogeneradores. Piura, Chiclayo, Ica, Arequipa, Puno y los valles del desierto de Lurín reúnen las condiciones ideales para realizar este tipo de proyectos.

LEYENDA

APTA NO APTA

ZONAS OPTIMAS

PROYECTOS DE ENERGIA EOLICA

ENERO FEBRERO MARZO

VELOCIDAD POR MESES

ABRIL MAYO JUNIO

VELOCIDAD POR MESES

JULIO AGOSTO SETIEMBRE

VELOCIDAD POR MESES

OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE

VELOCIDAD POR MESES

Perú tiene un potencial de generación eólica aprovechable de 22GW, según el Atlas Eólico del

Perú, publicado en el marco del proyecto gubernamental de electrificación rural Foner.

Si bien el potencial de generación eólica asciende a 77GW, la cifra disminuye si se excluyen las

áreas situadas a más de 3.000m sobre el nivel del mar, con pendientes de más de 20%, en

centros poblados, zonas protegidas o cerca de ríos, cañones o lagos.

De las 25 regiones del país, 9 fueron identificadas por tener potencial eólico: Ica (9,14GW), Piura

(7,55GW), Cajamarca (3,45GW), Arequipa (1,16GW), Lambayeque (564MW), La Libertad

(282MW), Lima (156MW), Ancash (138MW) y Amazonas (6MW).

POTENCIAL PERUANO

CARACTERES PERÚ

COSTE DE LA ENERGIA

Proyecto energético, que demandará en total una inversión de $ 250 millones, elevará la oferta

energética en el norte del país en 12%.

El coste inicial o inversión inicial, el costo del aerogenerador incide en aproximadamente el 60

a 70%. El costo medio de una central eólica es, hoy, de unos 1.200 Euros por kW de potencia

instalada y variable según la tecnología y la marca que se vayan a instalar .

Debe considerarse la vida útil de la instalación (aproximadamente 20 años) y la amortización

de este costo.

COSTOS DE AEROGENERADORES

ENERGIA EOLICA – SIERRA PERÚ

MAQUETA DE AEROGENERADOR